專利名稱：一種用于聲學(xué)回聲抵消系統(tǒng)音源的實際聲音信號拾取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于聲學(xué)回聲抵消系統(tǒng)音源的實際聲音信號拾取裝置，特別是涉及一種在揚聲器處于線性或非線性工作狀態(tài)時都能夠拾取到其實際聲音信號的音源信號拾取裝置。
背景技術(shù)：
在汽車上，使用免持電話使司機在方便地通過蜂窩電話進(jìn)行通話的同時可以雙手開車，這樣可以避免司機一手持電話一手開車所帶來的可能導(dǎo)致交通事故的危險。許多國家已經(jīng)或者很快在法律上規(guī)定司機在開車時只能使用免持電話。而在辦公室里，電話會議可以讓距離比較遠(yuǎn)的幾個地方的許多人一起舉行會議而不需要他們聚集在一起，這樣不僅可以節(jié)省很多時間和旅行的費用，而且使工作效率大大的提高。電話會議中至少有一處是由幾個人聚在一個房間里使用同一個(組)揚聲器和傳感器，以保證每個出席的人都能和遠(yuǎn)處的人互動式交流。
無論是在汽車?yán)锸褂妹獬蛛娫掃€是辦公室里進(jìn)行電話會議，如圖1所示，回聲的影響可能干擾聲音信號的清晰度和可懂度，而且嚴(yán)重時可能造成揚聲器嘯叫，導(dǎo)致系統(tǒng)失效。解決回聲問題的最好辦法是聲學(xué)回聲抵消。終端的揚聲器和傳聲器之間的聲學(xué)回聲通路或者稱為空間的沖擊響應(yīng)可以被自適應(yīng)濾波器辨識出來，濾波器的輸出產(chǎn)生一個回聲的估計信號，用它將傳聲器信號中的回聲減去。一般情況下，揚聲器處于線性工作狀態(tài)時，技術(shù)人員認(rèn)為揚聲器的輸入信號近似為揚聲器輸出的聲音信號，把揚聲器的輸入信號作為回聲估計信號，在傳聲器中進(jìn)行回聲抵消。但是，在很多低成本的應(yīng)用中，回聲通路出現(xiàn)非線性成分是經(jīng)常發(fā)生的。比如，車載免持電話系統(tǒng)中使用的揚聲器一般比較小，而在使用中往往將音量開得過大，超出揚聲器的線性范圍；再如移動電話的電池電量低時，功率放大器的供電電壓較低，造成音量較高時的消波現(xiàn)象，這也是一種非線性。當(dāng)揚聲器處于非線性工作時，揚聲器的輸入信號和揚聲器實際發(fā)出的聲音信號差距很大。如果我們?nèi)匀话褤P聲器的輸入信號作為回聲估計信號用于聲學(xué)回聲抵消，就達(dá)不到回聲抵消的效果。
因此就需要一種不管揚聲器工作在線性狀態(tài)還是非線性狀態(tài)都能夠拾取揚聲器實際發(fā)出的聲音信號的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種不管揚聲器工作在線性狀態(tài)還是非線性狀態(tài)下都能夠拾取到揚聲器的實際聲音信號的裝置。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下列技術(shù)方案，如圖2所示，該裝置包括揚聲器3，置于揚聲器音箱2內(nèi)的傳聲器1；所述揚聲器接受外部設(shè)備輸入的電信號X，并將電信號轉(zhuǎn)換為聲音信號Y輸出；所述傳聲器1用于拾取揚聲器的實際聲音信號Y，并輸出相應(yīng)的電信號Y″。
在上述的技術(shù)方案中，還包括在揚聲器音箱2的后腔用隔板開出一個小腔4，傳聲器1置于小腔4中；所述小腔4的隔板要使聲音從大腔6傳至小腔4時衰減20～30dB；小腔4的隔板的材料可以是木、塑料或其他聲學(xué)衰減材料。
在上述的技術(shù)方案中，還包括一個包住傳聲器1的外殼5；所述外殼5要使聲音從大腔6傳至外殼5內(nèi)時衰減20～30dB，外殼5的材料可以是木、塑料或其他聲學(xué)衰減材料。
本發(fā)明將傳聲器置于揚聲器音箱內(nèi)部是為了拾取到與揚聲器實際聲音信號最相符合的信號。如果將傳聲器置于揚聲器音箱外部，外部噪聲和回聲將會被傳聲器拾取，那么傳聲器輸出的電信號仍然不能準(zhǔn)確表示揚聲器的實際聲音信號；而置于揚聲器音箱內(nèi)部的傳聲器不受外界聲音的影響，原因有兩點a、由于紙盆和音箱殼體的隔聲作用，箱體外聲源發(fā)出的聲音傳至傳聲器1時衰減5～8dB。
b、箱體內(nèi)形成了駐波場，箱體內(nèi)部的聲壓級遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于箱體外部。如圖2所示，一個置于箱體外面的傳聲器2(圖中沒有表示)與內(nèi)部傳聲器1拾取到由揚聲器發(fā)出聲音的聲壓級相比，內(nèi)部傳聲器1大約要高30～40dB。因此，要保證音箱內(nèi)部的傳聲器工作在正常范圍內(nèi)，傳聲器1的靈敏度要比傳聲器2的靈敏度低30～40dB。這樣，與揚聲器發(fā)出的聲音相比，對于拾取外部的聲音來說內(nèi)部的傳聲器1的靈敏度要低35～45dB。
該裝置工作過程為揚聲器接受外部設(shè)備的輸入電信號X，將其轉(zhuǎn)換為聲音信號Y輸出，傳聲器1拾取揚聲器的實際聲音信號并輸出相應(yīng)的電信號Y″；當(dāng)揚聲器在線性范圍內(nèi)工作時，傳聲器1拾取到的信號與揚聲器接受外部輸入的電信號高度相關(guān)，并與揚聲器輸出的實際聲音信號高度相關(guān)，即Y″＝X＝Y(jié)；而當(dāng)揚聲器工作在非線性狀態(tài)時，揚聲器接受外部輸入的電信號與揚聲器輸出的實際聲音信號相去甚遠(yuǎn)，相關(guān)性較差，即Y≠X，而此時傳聲器1拾取到的信號恰恰能反映揚聲器的真實狀態(tài)，即Y″＝Y(jié)。
本發(fā)明的優(yōu)點在于，無論揚聲器工作在線性狀態(tài)還是非線性狀態(tài)，傳聲器都能夠拾取真實的聲音信號并輸出相應(yīng)的電信號。


圖1聲學(xué)回聲產(chǎn)生示意圖；圖2本發(fā)明裝置簡圖；圖3本發(fā)明裝置中的隔板法衰減方式簡圖；圖4本發(fā)明裝置中的包裹法衰減方式簡圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
由于揚聲器音箱內(nèi)部的聲音信號很強，普通傳聲器很容易達(dá)到飽和而處于非線性狀態(tài)，這時傳聲器輸出的電信號就不能與揚聲器的實際聲音信號高度相關(guān)。所以，本裝置要求傳聲器一定要工作在線性狀態(tài)下。
實施例1如圖2所示，采用一常規(guī)的揚聲器3及其音箱2，揚聲器3的型號不限，音箱2的形狀大小也沒有特別要求，均為市場常見類型；在音箱中放置一低靈敏度傳聲器1，該傳聲器的靈敏度要比市場上常見的普通傳聲器低20～30dB，傳聲器1的固定方式不限，不致影響其性能即可，；該較低靈敏度傳感器1在音箱內(nèi)可以工作在線性狀態(tài)，其輸出電信號就與揚聲器3的實際聲音信號高度相關(guān)實施例2如圖3所示，采用一常規(guī)的揚聲器3及其音箱2，揚聲器3的型號不限，音箱2的形狀大小也沒有特別要求，均為市場常見類型；從音箱2后腔中隔出一個小腔4，小腔4采用木制隔板，使聲音從大腔6傳至小腔4時衰減20～30dB，隔板的厚度、位置及固定方法不限，只要達(dá)到預(yù)期隔聲量即可；在小腔4中放置普通麥克風(fēng)作為傳聲器1，該傳聲器型號不限，市場上常見傳聲器都可以使用，傳聲器的固定方式不限，不致影響其性能即可，這樣可以使普通傳聲器1在線性范圍內(nèi)工作。
實施例3如圖4所示，采用一常規(guī)的揚聲器3及其音箱2，揚聲器3的型號不限，音箱2的形狀大小也沒有特別要求，均為市場常見類型；在音箱后腔內(nèi)放置的普通傳聲器1外套上一個外殼5，外殼5要使此時普通傳聲器1的靈敏度比沒有做處理時低20～30dB；外殼5的材料為塑料或其它聲學(xué)材料，其厚度以達(dá)到預(yù)期的隔聲量為準(zhǔn)，體積以能置入傳聲器1為準(zhǔn)，外殼固定位置和方式不限；這樣可以使該普通傳聲器1在線性范圍內(nèi)工作。
權(quán)利要求
1.一種用于聲學(xué)回聲抵消系統(tǒng)音源的實際聲音信號拾取裝置，包括傳聲器；其特征在于，還包括一揚聲器，所述傳聲器置于所述揚聲器音箱內(nèi)；所述揚聲器接受外部設(shè)備輸入的電信號，并將電信號轉(zhuǎn)換為聲音信號輸出；所述傳聲器用于拾取揚聲器的實際聲音信號，并輸出相應(yīng)的電信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于聲學(xué)回聲抵消系統(tǒng)音源的實際聲音信號拾取裝置，其特征在于，還包括在揚聲器音箱的后腔中用隔板隔出一個小腔，將所述傳聲器置于該小腔中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于聲學(xué)回聲抵消系統(tǒng)音源的實際聲音信號拾取裝置，其特征在于，還包括一個包住傳聲器的外殼。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于聲學(xué)回聲抵消系統(tǒng)音源的實際聲音信號拾取裝置，其特征在于，所述小腔的隔板選用能使聲音，從揚聲器音箱傳至小腔內(nèi)時衰減20～30dB的材料制作。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于聲學(xué)回聲抵消系統(tǒng)音源的實際聲音信號拾取裝置，其特征在于，所述小腔的隔板的制作材料包括木、塑料或其它聲學(xué)衰減材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于聲學(xué)回聲抵消系統(tǒng)音源的實際聲音信號拾取裝置，其特征在于，所述外殼的制作材料要選用能使聲音，從揚聲器音箱傳至外殼內(nèi)時衰減20～30dB。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于聲學(xué)回聲抵消系統(tǒng)音源的實際聲音信號拾取裝置，其特征在于，所述外殼的制作材料包括木、塑料或其他聲學(xué)衰減材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于聲學(xué)回聲抵消系統(tǒng)音源的實際聲音信號拾取裝置，用于拾取揚聲器的實際聲音信號。該裝置包括揚聲器、置于揚聲器音箱內(nèi)的傳聲器；所述揚聲器接受外部設(shè)備輸入的電信號，并將電信號轉(zhuǎn)換為聲音信號輸出；所述傳聲器用于拾取揚聲器的實際聲音信號，并輸出相應(yīng)的電信號。本發(fā)明公開的一種用于聲學(xué)回聲抵消系統(tǒng)音源的實際聲音信號拾取裝置能夠拾取無論揚聲器工作在線性狀態(tài)還是非線性狀態(tài)時的真實聲音信號并輸出相應(yīng)的電信號。
文檔編號H04R1/28GK1802034SQ20041010403
公開日2006年7月12日 申請日期2004年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月31日
發(fā)明者程曉斌, 徐健, 李曉東, 馬新來 申請人:中國科學(xué)院聲學(xué)研究所